Grundwasservorkommen im KantonSchaffhausen

Autor(en): Müller, Erich R.

Objekttyp: Article

Zeitschrift: Mitteilungen der Naturforschenden Gesellschaft Schaffhausen

Band (Jahr): 42 (1997)

Persistenter Link: http://doi.org/10.5169/seals-584818

PDF erstellt am: 08.07.2022

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11. JULI 1M7

ETH ZÜRICHGEOBOTANISCHES INSTITUT

STIFTUNG RÜBEL

Lauf Nr.

Standortt .TR

Mitt. natf. Ges. Schaffhausen 42, 1 - 33 / Schaffhausen 1997

Grundwasservorkommenim Kanton Schaffhausen

von

Erich R. Müller

Zusammenfassung: Im Kanton Schaffhausen findet sich eine ausgesprochene Vielfaltverschiedenartiger Grundwasservorkommen Es bestehen an gleicher geographischerLage bis fünf voneinander isolierte Grundwasserstockwerke Dabei zeichnet sich jedesdurch seine eigenen Eigenschaften und spezielle Bedeutungen hinsichtlich Neubildung,Ergiebigkeit, Qualität sowie Nutzung aus Vom Grundwasser im Kanton Schaffhausenliegen punktuelle und regionale Kenntnisse vor, die teilweise publiziert wurden Zur Zeitfehlt noch ein zusammenfassender, aktueller Uberblick

In der vorliegenden Arbeit finden sich allgemeine Grundlagen zur Grundwasser-Definition

und zur Charakterisierung von Grundwasservorkommen Anschliessend werden die

Grundzuge der Faktoren aufgezeigt, welche den Wasserhaushalt, respektive die Bilanzeines Grundwassergebietes bestimmen

Es folgt ein systematischer Beschrieb der geologischen und hydrogeologischenGegebenheiten der hauptsachlichsten Karst- und Lockergesteins-GrundwasservorkommenDabei werden - so weit möglich - stets die zur Bilanzierung notwendigen Eigenschaftensowie die Nutzungsformen dargestellt Da Vogelsanger & Biedermann (1992)ausführlich über die Gewassergute berichteten, wird hier nicht naher auf diese

eingegangen Um einen kurz gerafften Uberblick zu gewinnen, wurde auch auf eineWiedergabe lokaler Untersuchungsresultate verzichtet Die einzelnen Ausfuhrungenfinden sich geordnet nach der geographischen Verbreitung und den Arten derGrundwasservorkommen, wie beispielsweise jener im Karst, in den Talsohlen oder in den

hochgelegenen Deckenschottem

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1 Einleitung

Grundwasser ist ein primärer Bodenschatz, der eng mit dem Lebendes Menschen verbunden ist! Diese Erkenntnis geht aus derTatsache hervor, dass der durchschnittliche Wasserverbrauch in derSchweiz heute rund 300 I pro Tag und Einwohner beträgt, wasungefähr dem Inhalt von 2 Badewannen pro Tag entspricht. Während erin ländlichen Gegenden eher bei 100 I pro Tag und Einwohner liegt,misst er in ausgeprägt städtischen Gebieten - wo viel Industrie undGewerbe angesiedelt ist - um 500 I pro Tag und Einwohner.

Ausgangslage: Heute bestehen vielfältige Kontakte zwischen derÖffentlichkeit und Grundwasserfachleuten, worüber in denverschiedenen Medien oft auch berichtet wird. Dabei interessieren meistFragen, die eine erweiterte Grundwassernutzung (z.B. StadtSchaffhausen [Warthau / Buchthalerwald]), Grundwasserverschmutzungendurch Altlasten und Störfälle / Unfälle oder den Grundwasserschutzin Sachen Rohstoffabbau, die Entsorgung und die Landwirtschaftbetreffen. Die nachstehenden Ausführungen sollen nun dazu dienen,eine Brücke zwischen dem vielfältig interessierten Bürger und demSpezialisten zu schlagen.

Erkundungsgeschichte der Grundwasservorkommen: Bis 1875erfolgte die Versorgung der Schaffhauser Bevölkerung nur durchQuellwasser, wozu vielfach sehr lange Holztüchelleitungen dienten.Leider waren deren Qualitäten und Leistungsfähigkeiten mehrheitlichungenügend. Ab etwa 1890 erfolgte im Rahmen der allgemeinenRohstofferkundung zunehmend eine systematische geologischeLandesaufnahme. Die entsprechende geologische Kartierung wurdein einer ersten Erkundungsphase durch F. Schalch vorgenommen;mehrere Jahrzehnte später wurde sie durch L. Erb, J. Hübscher,F. Hofmann und R. Hantke fortgesetzt. Die parallel dazu ausgeführteGrundwassererkundung war die Konsequenz der stark intensiviertenLandwirtschaft, der massiven Industrialisierung und der damitverbundenen enormen Bevölkerungsentwicklung. In der Folge dieserGrundlagenarbeiten wurden erste Grundwasserfassungen am Nordrand

des Rheinfallbeckens für Neuhausen (1872 /1875), im Engistiegfür Schaffhausen (1885) und für die Brauerei Falken (1900) gebaut.

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1907 folgten diejenigen für Merishausen, für Schaffhausen in derRheinhalde und 1908 für die Verbandstoffabrik in Neuhausen.

Frühe zusammenfassende Beschriebe der Grundwasservorkommenfinden sich in Meister (1907, 1927), Guyan (1938) und Hubscher(1951). Im Zuge des zunehmenden Bewusstseins über die Bedeutungund den Wert der Grundwasservorkommen erwachte die Erkenntnis,dass dem Grundwasser auch qualitativer und quantitativer Schutzgebührt. So wurden - basierend auf der damals neuenGewässerschutzgesetzgebung - etwa ab 1970 Grundwasserschutzzonenausgeschieden. Zudem begann 1966 die für das Grundwasser zuständige

Abteilung Wasserbau des Kantonalen Tiefbauamtes - oft in engerZusammenarbeit mit den betroffenen Gemeinden - mit der systematischen

Erkundung der Grundwasservorkommen. Diese erfasstevorerst jene des Klettgaus und des Wutachtals durch von Moos(1966) und von Moos & Nanny (1970); später folgten dieUntersuchungen im weiteren Umfeld der Stadt Schaffhausen durch vonMoos. Im Sinne einer ersten Synthese wurde zwischen 1982 bis1985 der kantonale Wasserwirtschaftsplan als moderne siedlungs-wasserwirtschaftliche Planung durch die Buchi und Muller AG(1985) erarbeitet. In dessen Folge wurden im unteren Klettgau, imBuchthalerwald sowie in Ramsen drei Grundwasserschutzareale zurlängerfristigen Sicherung von Fassungsstandorten zur künftigenTrinkwassergewinnung ausgeschieden. Schwerpunkte der aktuellenGrundwassererkundung bestehen seit 1996 in den nördlichen undostlichen Kantonsteilen, so im Reiat, östlich des Herblingertals sowieim oberen Kantonsteil. Dabei interessieren vor allem die tieferenVorkommen, wie jene, die in den mit Moränen überdecktenRinnenschottern oder jene innerhalb der geklüfteten und verkarsteten Malmkalke.

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2 Allgemeine Gegebenheiten

2.1 Grundwasser-Definition

In der "EG-Richtlinie über den Schutz des Grundwassers gegen Verschmutzung. " vom17 Dezember 1979 findet sich die heute allgemein gültige Definition des BegriffsGrundwasser "Unter Grundwasser wird alles unterirdische Wasser in der Sattigungs-zone bezeichnet, das in unmittelbarer Berührung mit dem Boden oder dem Untergrundsteht" Dabei wird nicht unterschieden, ob es sich um ein fliessfahiges oder eherstagnierendes Wasser handelt, d h ob es sich in einem gut durchlassigen Grund-wasserleiter oder in einem praktisch dichten Untergrund befindet Die Oberflache deszusammenhangenden Grundwassers wird Grundwasserspiegel genannt Physikalischausgesprochen stellt er die druckmassig ausgeglichene Grenzflache des Grundwassersgegen die Atmosphäre dar Entsprechend der Beschaffenheit seiner Bedeckung wirder entweder als frei oder gespannt bezeichnet Beim freien Grundwasser befindet sichdessen Oberflache innerhalb des Grundwasserleiters Es ist daher nach oben offenDagegen wird das gespannte Grundwasser nach oben durch schlecht durchlassigesGestein abgeschlossen, so dass der entspannte Grundwasserspiegel oberhalb dieserGrenzflache liegt

2.2 Charakterisierung der Grundwasservorkommen

Die Grundwasservorkommen lassen sich ganz allgemein nach verschiedenen Kriteriengliedern Dies wird zweckmassigerweise entsprechend den Fliess-, Neubildungs- und

Abflusseigenschaften (Tab 1) vorgenommen Zudem werden die Verhaltnisse desGrundwasserspiegels mitberucksichtigt

Die Eigenschaften des Grundwassers und dabei vor allem über das Stromungsverhalten

sowie die Grundwasserspeicherung, werden in weiten Zügen grundlegenddurch die es umgebenden Gesteinsarten bestimmt (Tab 2). Dies indem derenGesteins-, respektive Gebirgsdurchlassigkeiten, das Fliessverhalten und das nutzbarePorenvolumen die Speicherwirksamkeiten vorgeben Als Durchlässigkeit (k-Wert) wirddabei die Durchflussmenge pro Querschnittsflache und pro Zeiteinheit unter demhydraulischen Gradienten i 1 verstanden Deren Dimension ist daher m3/m2 s,

gekürzt m/s Die Ergiebigkeit eines Grundwasservorkommens lasst sich invereinfachender Weise durch die Transmissivität (T) ausdrucken, sie stellt das Produktvon Durchlässigkeit (k) mal Leitermachtigkeit (M) dar und weist somit die Dimensionm2/s auf

Entsprechend den ganz verschiedenen im Kanton Schaffhausen auftretenden Gesteinsarten

liegen in Kombination mit den vielfaltigen Gelandeformen auch verschiedenartigeGrundwasservorkommen vor Diese lassen sich wie in Tabelle 3 dargestellt gliedern

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2.3 Grundwasserbilanz

Zur Erfassung der beweglichen, respektive der nutzbaren Grundwassermengen bedarfes einer Bilanzierung der Wasserflusse, die auf dem Prinzip der Massenerhaltung derZuflüsse und Abflüsse unter Berücksichtigung der Reservoirveranderungen beruht(Tab 4). Als bedeutendste Faktoren wirken dabei die Versickerungsanteile derNiederschlage, die unterirdischen Zu- und Abflüsse sowie die Ubertrittsmengen von oder in

Oberflachengewasser sowie die künstlichen Entnahmen oder Anreicherungen

3 Resultate und Diskussion

3.1 Karst-Grundwasser: Vorkommen im Kanton Schaffhausen 1

Unter dem Sammelbegriff Karst werden geologische und geo-morphologische Formen zusammenfassend verstanden, die an undunter der Erdoberfläche bestehen, und die auf Lösungsvorgänge anGesteinen (Kalk, Dolomit, Gips, Steinsalz) zurückgehen. SolcheGesteinsformationen waren ursprünglich nur geklüftet, respektivemeist nur von feinen Trennflächen durchzogen, die in geologischenZeitabschnitten durch die gesteinslösende Wirkung des einsickerndenGrundwassers aufgeweitet wurden. In grösseren Gesteins-Hohlräumen,

wie Spalten oder linsenförmigen Höhlen, unterirdischenKanäle, etc. zirkuliert nun also das Karstgrundwasser. Entlang diesenKarstgerinnen erfolgen gleichartige Wasserbewegungen wie man sievon oberirdischen Bachläufen kennt. Infolgedessen sind dieGrundwassergeschwindigkeiten im Karst oft sehr hoch (14 bis 15 km/Tag).Dementsprechend weist das Karstwasser im Untergrund häufiggeringe Verweilzeit auf. Die grosse Bedeutung der SchaffhauserKarstwässer besteht neben der direkten Nutzung in Quellfassungen, vorallem in ihren indirekten Wirkungen. Dies einerseits als Zulieferer vonGrundwasser in mehrere Lockergesteins- und Felsgrundwasser leiterund andererseits als Vorfluter für gewisse Grundwasservorkommen.

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Sämtliche Orts- und Flurnamen entsprechen der Landeskarte der Schweiz1:25000, Bundesamt fur Landestopographie, 3084 Wabern Blatter 1011 (Beggingen,1012 (Singen), 1031 (Neunkirch), 1032 (Diessenhofen), 1051 (Eglisau).

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Tabelle 1 Kriterien zur Charakterisierung der Grundwasservorkommen

Kriteriengruppe Eigenschaften

Stromungsverhalten • Durchlässigkeit• Hydraulisches Gefalle• Nutzporositat oder effektive, durchflusswirksame Porosität

Grundwasserspiegel • Freier / gespannter Spiegel• Fixierte Spiegelhohen• Vorflut- / Infiltrationsniveaus

Grundwasser-Neubildung • Versickerungen von Bach- und Flusswasser Infiltrationen)• Niederschlagsversickerung• Unterirdische Wasserzutritte• (künstliche) Anreicherungen

Abflüsse • Übertritte in Bache / Flusse Exfiitrationen)• Übertritte in angrenzende Grundwassergebiete unterirdische Abflüsse)• (künstliche) Entnahmen• Verdunstung, Evapotranspiration

Tabelle 2 Gesteinsarten und ihre Beziehungen zum Grundwasser

Hydraulischer Durchlässigkeit (k-Wert) GesteinsartenCharakter

Lockergesteine Felsgesteine

Grundwasserleiter gut durchlassig, d h • saubere Schotter • verkarstete Malmkalkek > 10"4 m/s • lockere kiesige Sande • verkarsteter Haupt¬

• kiesige Talfullungen muschelkalk(Alluvionen)

schlecht durchlassig, d h • siltige Deltasande • porose Sandsteinek 10"4 bis 10"7 m/s • sandig / siltige Moränen • stark gekluftete

• leicht tonig / siltige Gesteinsserien innerhalb

Kieslager oder Schotter allen Gesteinskomplexen

Grundwasserstauer praktisch undurchlässig, • Gehangelehme • dichte Sandsteine, Kalke,

"Barrierengestein" d.h k < 10 7 m/s • Schwemmiehme Mergel, Schiefer, Vulkanite• Seetone, Beckentone • wenig gekluftete, nicht• Grundmoranen verkarstete, wenig porose

Gesteine

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Tabelle 3 Arten von Grundwasservorkommen

Vorkommensarten typische Beispiele

Karstgrundwasser • Malmkarst des Randens / Reiats• Karst des Muschelkalks (ganzer Kanton)

Talgrundwasser • Klettgauer-Grundwasserstrom• Grundwasserstrome der Rinnenschotter

Hochgelegene Grundwasser • Deckenschotter des Hohenklingens• Deckenschotter des Thaynger Buechberges

Übrige Quellwasser • Quellen von Buchberg / Rudiingen• Quellen des Randens• Quellen Rauhenberges, Wolkensteins und des Schienerberges

Tabelle 4 Grundzuge einer Wasserbilanz

Zuflüsse ± Reservoiranderung Abflüsse

Niederschlag (NS)

+ Oberirdische Wasserzutritte, d h

Versickerungen Oberflachenwasser (OW)

+ Unterirdische Wasserzutritte (UW)

+ Künstliche Anreicherungsmengen(AR)

+ Infiltrationsmengen vonBachen / Flüssen (IF)

+ Volumenabnahme im

Grundwasserleiter (AVGW)

+ Feuchteabnahme innerhalb

des Tropfkörpers(AEF)

Grundwasserabfluss (GA)

+ Verdunstung / Evapotranspiration (V)

+ Oberflachenabfluss, inkl Interzeption(OAF)

- Fordermengen (PM)

+ Vorflutmengen in Bachen /Flüssen (VF)

respektive

NS + OW + UW + AR + IF + AVGW + AEF GA + V + OAF + PM + VF

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Abbildung 1: SchematischeDarstellung desWasserhaushaltes (Blockmodell)

Im Kanton Schaffhausen umfassen die massgebendenKarstgrundwasserleiter die Hohlraumsysteme von Schichtserien im Malm und imMuschelkalk. Innerhalb des Malms sind dies die "WohlgeschichtetenKalke", "Quader-" und "Plattenkalke". Innerhalb der Gesteinsseriendes Malms wird das Karstwasser durch die gut dichtenden - alsostauenden - "Mittleren Malmmergel" in zwei von einander meistunabhängige Systeme geteilt. Innerhalb des Muschelkalkes sind die Kalk-,Dolomit- und Gipsserien des Mittleren und Oberen Muschelkalkes("Anhydritgruppe", "Hauptmuschelkalk" und Trigonodusdolomit")verkarstet (Abb. 2). Somit finden sich im Kanton Schaffhausen drei

Karstgrundwasserleiter, nämlich das höhere und tiefere Malmkarstwasser

sowie das Muschelkalkwasser. Obschon die ab der Kreidezeitentstandenen Verkarstungen oft noch offene Formen (Spalten,Höhlen, etc.) aufweisen, sind gleichartige Hohlräume in denKalkformationen häufig aber auch völlig verlehmt. Sie sind demzufolge fürdas Grundwasser nicht zugänglich.

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'Reproduziert mit Bewilllauna des Bundesamtes für Landesiopoqraphie vom 22 01 1997'

Malmkarst mit freiem WasserspiegelMalmkarst mit gespanntem WasserspiegelMuschelkalkkarst mit freiem WasserspiegelMuschelkalkkarst mit gespanntem Wasserspiegel

•500'•• Karstwasserspiegel imMalmkarst

• Fliessrichtung im Malmkarst

Abbildung 2: Übersichtskarte zu den Karstwasservorkommen im KantonSchaffhausen

Die Karstvorkommen lassen sich durch die sie durchtrennenden Tälerund ihrer alluvialen Füllungen geographisch gliedern. Solchetrennenden Elemente sind die Klettgau-Talung, die Verbindungsrinnevon der Engi nach Schaffhausen-Breiti, dann die Randentäler Lieb-losental, Hemmentalertal und Merishausertal sowie die Täler desReiats, wie das hintere und vordere Freudental, Fulachtal und dasBibertal. Schliesslich lässt sich der "Schaffhauser-Karst" noch in einensolchen nördlich und südlich der Randenverwerfung (Bargen - Wiechs- Opfertshofen - Bibermeregg / Almensbüel - Thayngen) unterteilen.

Innerhalb der Teilgebiete des Malmkarsts ist die örtliche Lage desKarstwasserspiegel weitgehend durch den Verlauf der stauendenBasisflächen der Karstgrundwasserleiter ("Mittlere Malmmergel" sowie"Impressamergel") und / oder durch die sich im Gesteinskörpervorfindenden Überlaufhöhen bestimmt. Die letzteren ergaben sichteilweise entlang von Störungs-, respektive Verwerfungsflächen, beim

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Übergang vom Felsgestein zum Lockergestein oder auch zumOberflächengewasser selbst.

Das innerhalb des Muschelkalks zirkulierende Karstgrundwasser wirdnach unten durch die Mergel des Unteren Muschelkalkes("Orbicularis-Mergel") gestaut; die nach oben wirkende Abdichtungerfolgt durch die "Lettenkohle" des Keupers. Der im Wutachtal an derOberflache noch aufgeschlossene Muschelkalk fallt mit 3° bis 5° in

Richtung Sudosten ab und schneidet eventuell dabei in der weiterenUmgebung von Hailau noch knapp den Lockergesteins-Grundwasser-leiter der Klettgau-Rinne.

Die Speisung der Karstgrundwasser erfolgt zum einen Teil durchversickernde Niederschläge, jedoch nur dort, wo es nicht noch durchhöhere, gut abgedichtete Grundwasserstockwerke der Tiefen-versickerung entzogen wird. So erhält der Leiter des Muschelkalksseine Wasserzuschüsse aus dem Gebiet zwischen der Wutach sowiesüdlich und südöstlich von Schieitheim. Das Wasser des tieferenMalmkarsts wird durch den versickerten Nieder schlag des westlichenRandens sowie des nordwestlichen Südrandens gebildet. DieNiederschlage des östlichen Randens und weitgehend des Reiats speisenschliesslich das Karstwasser des höheren Malmkarstes.

Zum andern Teil wird bei Schieitheim - Oberwiesen und südwestlichvon Fützen das Muschelkalkwasser durch infiltrierendes Wutachwasser,

im mittleren Hemmentalertal, dem unteren Merishausertaldas tiefere Malmkarstwasser durch die entsprechenden Randenbachegespeist. Das Vorkommen des höheren Malmkarsts erhält schliesslichseine infiltrierenden Bachwasserzuschüsse im Hauental sowie im

untersten Merishauser-Tal.

Für die im Kanton Schaffhausen vorkommenden Karstwässer wirkenals massgebende Entwässerungsysteme einerseits Oberflächengewässer

und deren Alluvionen (z.B. Rhein, Fulach, Durach).Andererseits fliessen aus dem Karstsystem den seitlich angrenzendenGrundwasserleitern eventuell bedeutende Wassermengen zu.

Denkbar sind Zuflüsse in die Binninger-Rinne, das Solenberg-Nik-lausen-Emmersberg-Beckens, die Rheinfall-Rinne (stets aus dem

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höheren Malmkarst); der Klettgau-Rinne bei Beringen (tieferer Malmkarst)

und eventuell bei Hallau (Karst des Muschelkalkes). Da dieDruckniveaus innerhalb des Karstes oft hoher sind als jene derdarüber sich befindenden Fels- und Lockergesteins-Grundwasser-leiter, werden vertikale Ausgleichsströmungen erzeugt. So erfolgenauch noch vertikale Durchsickerungen in den darüber gelegenenMolasseserien. Schliesslich entwässern an der Oberfläche vielekleinere und mittlere, sowie ganz wenige grosse Quellen dieverschiedenen Karstwasservorkommen. Als bedeutendste sind jene imLieblosental der Gemeinde Beringen, im hinteren Hohlgraben derGemeinde Merishausen, im Mülital der Gemeinde Bargen sowie beimHanesbüel der Gemeinde Altdorf zu nennen.

3.2 Talgrundwasser im Kanton Schaffhausen

3.2.1 Talgrundwasser im oberen Bibertal (Unterer Reiat)

Der im Unteren Reiat durch die Biberalluvion gebildete Grundwasser-leiter verlauft mehr oder weniger parallel zum oberen Bibertalzwischen Hofen und Thayngen (Abb. 3). Dieses Grundwasser wirddurch die Trinkwasserfassungen der Gemeinden Hofen, Opfertshofen(Stierengarten) und Bibern (Sääli) sowie der Firma Knorr in Thayngengenutzt.

Oberhalb von Thayngen (Hüttenleben) ist dieser Grundwasserleiterschmal (knapp 50 bis 200 m) und gering- bis mittelmächtig (3 bis10 m). Ab dem Dorfkern von Thayngen weitet er sich bis zu einerBreite von 700 m aus, bei gleichbleibender Mächtigkeit (3 bis 10 m).Unterhalb Thayngen nimmt die Mächtigkeit dieser spät- und nach-eiszeitlich entstandenen Alluvion der Biber rapid ab und keilt oft aus.

Die Durchlässigkeit - ausgedruckt als k-Wert - dieses Grundwasserleiters

gilt als mässig gut bis gut durchlässig [k (0,5 bis 2) • 10"3

m/s]. Entsprechend den oben aufgeführten Leitermächtigkeiten sinddie Transmissivitaten T [T k-Wert • Mächtigkeit] auch eher nurbescheiden [T (1 bis 20) • 10"3 m2/s]. Wegen des relativ hohenGrundwassergefälles von i ~ 6 %o lässt sich über den Talquerschnitt,

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eine mittlere Grundwasserdurchflussmenge von durchschnittlichQ ~ 250 bis 600 l/min abschätzen.

Die Speisung erfolgt vorwiegend durch infiltrierendes Bachwasser derBiber sowie, untergeordnet, durch zusickerndes Hang- undversickerndes Niederschlagswasser. Das Grundwasservorkommen wirddurch die Biber als sogenannter Vorfluter und durch die obgenanntenGrundwasserfassungen entwässert. Der Grundwasserspiegel wirddurch den relativ konstanten Wasserspiegel in der Biber stabilisiert,weshalb die Wasserspiegelschwankungen meist kleiner als 1 m sind.

3.2.2 Talgrundwasser im unteren Bibertal (oberer Kantonsteil)

Im unteren Bibertal besteht aus dem obersten Terrassenschotter vonGottmadingen - Buch-Hard sowie der Biberalluvion ein untieferGrundwasserleiter. Dieser wird im Abschnitt zwischen Ramsen undHemishofen / Bibermüll in den Grundwasserpumpwerken Ramsen-Dorf (fur Brauchwasser), Wilen und Hemishofen genutzt.

Im Bereich von Hard und Spiesshof / Hofenacker ist er relativ breit(bis > 1 km), meist geringmächtig (meist < 5 m) bis auskeilend, d.h.seitlich aufhörend. Zwischen Ramsen / Moskau und dem Rhein istdieser Grundwasserkörper relativ breit (1 bis Vh km) und gering bismassig mächtig (3 bis 10 m).

Die Durchlässigkeit ist mit k-Werten von (0.5 bis 20) • 10~3 m/smässig gut bis sehr gut. Die Transmissivität gilt mit T um (2 bis 70) •10"3 m2/s als mittel. Als Folge des hohen Grundwassergefälles voni ~ 3 %0 bis 8 %o misst die durch die Talquerschnittsfläche fliessendemittlere Grundwassermenge etwa 1800 bis 3600 l/min.

Die Grundwasserspeisung erfolgt hier weitestgehend durch lokalversickerndes Niederschlagswasser (ca. 500 l/min pro km2), durchGrundwasserzutritte aus den Räumen Rielasingen / Arien und Wiesholz

und etwas zusickerndes Hangwasser.

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"Reproduziert mit Bewilligung des Bundesamtes für Landestopographie vom 22.01.1997"

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Taigrundwasser im Bibertal

Tiefere Grundwasservorkommen imBibertal

m Übrige Talgrundwasser

©-© Nummer des Grundwasservor¬kommens

O Talgrundwasser im oberen Bibertal

© Talgrundwasser im unteren Bibertal

© "Binninger Rinnenschotter"

© Fulachtal

® "Schaffhauser Rinnenschotter"

© Randentäler

© Rheintal zwischen Schaffhausen und Rüd-

lingen

© Östliches Rafzerfeld

© Klettgau

® Wangental

© Wutachtal

Abbildung 3: Übersichtskarte zu den Lockergesteins-Grundwasservorkommen imKanton Schaffhausen

Die Entwässerung des Grundwassers erfolgt zur Biber und zu denFassungen Ramsen-Dorf, Wilen und Hemishofen. Ganzuntergeordnet sind noch Grundwasserübertritte in den Rhein. Wie imOberen Bibertal sind auch hier - aus analogen Gründen - ebenfallsgeringe Schwankungen des Grundwasserspiegels (meist < ± 1 m) zuverzeichnen.

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3.2.3 Tiefere Grundwasservorkommen im Bibertal (Binninger-Rinnenschotter)

Unter den Talgrundwasservorkommen finden sich in älterenRinnensystemen Kieslager Rinnenschotter), die in der Regel tiefereGrundwasservorkommen darstellen. Diese alten Grundwasserleiterwurden weitgehend als Tal- und / oder Seebeckenfüllungen im Vorfeld

von Gletschern gebildet (Abb. 4). Teilweise können sie auch alssubglaziäre Ablagerungen im Gletschersohlenbereich gedeutetwerden. Bei der Interpretation dieser tiefen Grundwasservorkommen istzu berücksichtigen, dass die Entstehungsgeschichte derRinnenschotter noch nicht einwandfrei geklart ist.

692 880/290 770I rtN t n

697 180/290 180*

O- Bedeutende Quelle

Jüngerer SchotterMoränen i a

Quartan a (Moränen und Seeablagerungen)Vorbelastete SeeablagerungenVorstossschotter trockenVorstossschotter wassergesattigtBmninger Rinnenschotter' wassergesattigtDeckenschotter" des Thaynger Buechbergs

[TT] iderolithikum / Boluston

Entspannter Grundwasserspiegel desBmninger Rinnenschotters

• Freier GrundwasserspiegelMalm PlattenkalkeMalm MassenkalkMalm QuaderkalkMalm Mittlere MalmmergelMalm Wohlgeschichtete KalkeMalm ImpressamergelDogger Macrocephalus OolithDogger Varians Schichten

Abbildung 4 Ubersichtsprofilschnitt durch die Binninger-Rinne (10 x überhöht)

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Als ein solcher Grundwasserleiter ist das ursprüngliche tiefste Kieslager

zu betrachten, das von (Welschingen / Ertenhag) - Binningen -

Schlatt am Randen - Thayngen - (Bietingen - Gottmadingen) - Randegg

zieht In diesem sind die Fassungen Buten und Merzenbrunnenin Thayngen angelegt Zwischen Thayngen und Randegg fehlt heutedieses Schottervorkommen Es wird davon ausgegangen, dassspätestens im Zuge der frühen letzten Eiszeit (Wurmeiszeit) - ehernoch früher - zwischen Randegg - Bietingen und dem weiterenBahnhofareal von Thayngen dieser grundwasserführende Schotterkorpervollständig erodiert wurde Die dadurch entstandene "Hohlform"wurde spater mit ausgedehnten feinkornigen Seeablagerungen undglazialen, respektive moranenartigen Bildungen des sogenannten"Bietinger Beckens" aufgefüllt Letzteres ist - aller Voraussicht nach -

als weitestgehend vom Grundwasserregime der tieferenGrundwasservorkommen im Bibertal getrennt zu betrachten

Die heute noch bestehende Fortsetzung des alten tiefen Grund-wasserleiters im Bibertal findet sich im Vorkommen von Randegg -

Dorflingen - Busingen - Buchthalen Noch offen steht zudem einedenkbare Verbindung oder ehemalige Verbreitung / Ausdehnung zueinem postulierbaren Grundwasserkorper, der von Rielasingen viaRamsen - Bibermuli - Staffelwald - Gailingen verlauft

Von diesen alten tieferen Grundwasservorkommen im Bibertal verfugtman zur Zeit noch über spärliche Kenntnisse, dennoch liegen dankgezielter Bohraufschlusse und einem reflexionsseismischen Profil(Almensbuhl / Bibermeregg - Barzheim) schon Grundkenntnisse vorZudem lassen sich einige weitere Eigenschaften dieses gut verdeckten,

respektive versteckten Vorkommens vermuten Uber diegeometrischen Verhaltnisse kann man erst grobe Vermutungen anstellenSo zeichnet sich aber schon heute eine Breite von bis zu 1 km undeine Mächtigkeit von bis mehr als 25 m ab

Innerhalb dem Grundwasserleiter finden sich sehr stark schwankendeDurchlässigkeiten, deren Kennwerte k örtlich zwischen (0 5 bis 2) •10 3 m/s messen Da teilweise ganz beachtliche Mächtigkeitenvorliegen, sind fur diese Vorkommen oft auch mittlere bis höhere Trans-missivitatswerte von T ~ (5 bis >30) • 10"3 m2/s anzunehmen

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Dieses tiefere Grundwasservorkommen wird neben lokalversickernden Niederschlägen wohl auch durch unterirdischeFelsgrundwasserzutritte und dabei oft auch von unten vertikal zusickerndesKarstwasser gespiesen. Diese sind vor allem für den Raum Beuren- Binningen - Schlatt am Randen denkbar. Die Entwässerung desBinninger-Rinnenschotters erfolgt heute weitgehend durch die beidenGrundwasserpumpwerke der Wasserversorgung in Thayngen. Dasübrige tiefere Grundwasservorkommen hat seine natürlichenGrundwasservorfluter vermutlich im weiten Karstwassersystem west- undsüdwestlich von Thayngen, also im weiteren Raum "Kesslerloch".Dessen Karstwasserspiegel wird aufgrund der mehrheitlich diffusenZusickerungen Leakageeffekte) durch das Niveau der Fulachbestimmt, respektive mehr oder weniger konstant gehalten. KleinereMengen exfiltrieren schliesslich via die bei den Pumpwerken künstlichgeschaffenen Verbindungen zur Biber hin.

Aufgrund dieser allgemeinen Situation sowie der Messungen bei denPumpwerken "Büten" und "Merzenbrunnen" und der neuenErkundungsbohrung "Gigerschlatt" kann die entspannte Wasserspiegellage

einigermassen abgeschätzt werden. So befindet sie sich im

zentralen Dorfbereich Thayngen um Kote 440 m und fälltanschliessend in Richtung Kesslerloch ab. Somit ist anzunehmen, dassderen Grundwasserspiegel oft höher als die Talsohlen gelegen sindund daher das vorhandene Grundwasser artesisch gespannt ist. Diehier bestehenden Gefälle sind wohl noch nicht näher bekannt, dochdürften sie kaum mehr als 5 %o messen. Oberhalb der beidenThaynger Pumpwerke, also in Richtung der Bohrung "Gigerschlatt"konnte dagegen nur ein sehr flaches Grundwassergefälle von knapp1 %o festgestellt werden. Die durchschnittlichen Durchflussmengenlassen sich erst ganz grob abschätzen. In Kombination mit den in

Thayngen (Merzenbrunnen und Büten) früher vorgenommenenPumpversuchen ist anzunehmen, dass im Unterlauf der sogenanntenBinninger-Rinne ein zumindest kurzfristiger Grundwassermengenflussvon 6000 bis 10000 l/min möglich ist. Dagegen ist zur Zeit noch nichtgeklärt, inwieweit diese grossen Entnahmemengen durch natürlicheZuflüsse langfristig auch ständig erneuert werden können. Denkbarist, dass bei solch grossen und langfristigen Grundwasserentnahmeneine "anzapfende" Speisung vom Karstwassersystem westlich vonThayngen neben einer Zehrung vom Speichervolumen im Grund-

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wasserleiter selbst erfolgen muss. Dabei wäre mit einem verändertenZuflusssystem zu rechnen.

3.2.4 Fulachtal

Innerhalb der Alluvion des Fulachtals sowie des sie begrenzendenVorstossschotters / Niederterrassenschotters - der Munotterrasse -

findet sich ein weiterer bedeutender Grundwasserleiter. Dieserverlauft vom Herblingertal unterhalb Weierwisen via Güterbahnhof /Ebnat zum Unteren Emmersberg. Innerhalb diesen Kiesen undSanden finden sich die Grundwasserfassungen für das KieswerkSolenberg und die Brauerei Falken.

In der Regel ist dieses Vorkommen relativ schmal (50 bis 400 m) undliegt in einer relativ mächtigen (15 bis 25 m) Schüttung. Im weiterengilt es als massig gut bis sehr gut durchlässig [k (0.5 bis 5) • 10"3

m/s]. Die Transmissivitäten sind mittel bis gross, mit durchschnittlichen

Werten von T ~ (7 bis 50) • 10"3 m2/s auf. Aus demvorhandenen, oft beachtlichen Grundwassergefälle von i ~ 3 bis 10 %o

lasst sich eine Durchflussmenge auf ca. 3000 l/min. abschätzen.

Die Speisung ins Grundwasservorkommen des Fulachtales erfolgt nuruntergeordnet durch versickernde Niederschlagswasseranteile,dagegen sind bedeutende Karst-Wasserzutritte aus den RäumenGrafenbuck - Flerblingen / (Stetten) sowie etwas zusickerndes Flang-wasser für die Speisung der Grundwasservorkommens verantwortlich.

Die "Grundwasserabflüsse" erfolgen unterirdisch als Entwässerungins direkt im Osten seitlich angrenzende Rinnenschottersystemzwischen Solenberg - Waldfriedhof - Emmersberg sowie zu denobengenannten Fassungen.

Die Grundwasserspiegelschwankungen sind infolge konstantanzunehmender Speisung und der relativ konstantenSpiegelverhältnisse der Grundwasservorflut lediglich gering bis mässig (meistkleiner als + 1 m).

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3.2.5 Grundwasser des Schaffhauser-Rinnenschotters(Dörflingen - Buchthalen)

Dieser bedeutende Grundwasserleiter stellt ein weit ausgedehntesKiesvorkommen dar, das als breite Talfüllung eines älterenGletschervorfeld-Bereichs zu deuten ist. Seine zeitlich gegliederte Entstehungsgeschichte

ist allerdings noch nicht einwandfrei geklärt.

Herblinqer- Waldtalfried-hof

Büsingen * Schaaren-wis

NWI I SE

Jüngerer SchotterMoränen i. a

"Vorstossschotter"Obere, vorbelastete SeeablagerungenTiefere Seeablagerungen"Lehmiger Rinnenschotter""Schaffhauser Rinnenschotter", trocken"Schaffhauser Rinnenschotter", wassergesattigt

Abbildung 5: Übersichtsprofilschnitt durch den Schaffhauser-Rinnenschotter(10 x überhöht)

Teilweise lagert der Schaffhauser-Rinnenschotter direkt dem Fels auf,im Osten auf der grundwasserstauenden Molasse und im Westen aufdem karstwasserleitenden Malm. Man findet an seiner Sohle teilweiseauch wasserabdichtende Moränen oder noch ältere Seeablagerungen(Abb. 5).

Der weit ausgedehnte Grundwasserleiter beginnt etwa ab einer LinieRandegg / Weiertal (südlich von Thayngen) und verläuft viaDörflingen - Gennersbrunn / Büsingen in Richtung - BuchthalenRheinhalde / Unterstadt. Darin wurden die Grundwasserbrunnen ander Rheinhalde und die 1996 / 1997 abgeteufte Fassung Warthau

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erstellt. Dieses Vorkommen stellt wohl die Fortsetzung desRinnenschotters der Binninger-Rinne dar. Dabei ist anzunehmen, dass diesebeiden Grundwasserkomplexe durch die jüngeren Talfüllungen desBietinger Beckens von einander getrennt wurden, wobei dieAbdichtung durch die Seeablagerungen des Beckens erfolgt (vgl. Kap.3.2.3). Als Folge der hydraulischen Trennung liegt der Grundwasserspiegel

im Schaffhauser-Rinnenschotter ca. 45 m tiefer als in jenemder Binninger-Rinne oberhalb von Thayngen.

Ein südlicher Arm dieses Grundwasserleiters findet seinen Anfangeventuell im untersten Bibertal, jedoch zumindest östlich vonGailingen und zieht via St. Katharinatal / Laag nach Büsingen, wo ersich vermutlich mit dem von Norden, d h. von Dörflingen herkommenden Arm vereinigt. In diesem südlichen Teil wurde für dieGemeinde Dörflingen die Grundwasserfassung im Raum der Laagsowie drei Brunnen sudlich des Rheins für die StadtgemeindeDiessenhofen abgeteuft.

Im Stadtgebiet von Schaffhausen teilt sich der Grundwasserleiter in

zwei Arme, und zwar in einen nördlichen Ast (der östliche Anfang derKlettgau-Rinne) und einen südlichen Ast (die Urwerf-Rheinfall-Rinne).Wahrend die südliche Rinnenfüllung durchgehend mit gutdurchlassigen Kiesen und Sanden gefüllt ist, findet sich in der nördlichen,der ehemaligen Klettgau-Rinne zwischen der Breiti und dem Engiwaldeine abdichtende, d h. das Grundwasser abtrennende Verfüllung mitMoranenmaterial. Dies bewirkt, dass sich von der Breiti an ostwärtsdas Grundwasser auch nach Osten hin entwässert; westlich desEngiwald fliesst es in dieser Rinne klettgauwarts.

Praktisch der ganze Schaffhauser-Rinnenschotter wird von einerMoräne, höheren Kieslagern (häufig "Vorstossschotter") und oft auchnoch von alten Seeablagerungen bedeckt. In den Bereichen vonSolenberg und Gailingen folgt jedoch über dem Schaffhauser-Rinnenschotter

in einem direktem Kontakt gut durchlassiger "Vorstossschotter".

Im Schaffhauser-Rinnenschotter weist der Grundwasserspiegel einsehr flaches Gefälle auf, so dass der hydraulische Gradient (i) meistweniger als 1 %0 misst. In der Regel finden sich gute Durchlassig-

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keiten vor, wobei die sie charakterisierenden k-Werte meistenszwischen (0.5 bis 5) • 10~3 m/s liegen. Da die massgeblichenMächtigkeiten des Grundwasserleiters meist ganz beachtlicheGrössen (10 bis 30 m) besitzen, bestehen innerhalb diesemVorkommen mittlere und hohe Transmissivitätswerte [T ~ (5 bis 100) •10~3 m2/s].

Der mittlere Grundwasserspiegel liegt im Raum Dörflingen etwa aufKote 392 m, im Fassungsgebiet Rheinhalde um 390 m und in derSchaffhauser Unterstadt bei 389 m. Demzufolge findet er sich imBuchthalerwald - Solenberg - Gennersbrunn meist in mehr als 40 m

Tiefe, häufig sogar noch tiefer als 60 m unter Terrain. Er liegt alsfreier und gespannter Spiegel vor. Innerhalb den das Rinnenschotter-Grundwasser bedeckenden Moränen und Seeablagerungen findensich lokale, schwebende Grundwässer. Diese sind vom unterenGrundwasservorkommen isoliert. Diese dichtenden Schichtenbewirken, dass - ausser vom Solenberg und von Gailingen (vgl. oben)- praktisch nur geringe nach unten gerichteten Zusickerungenerfolgen.

Die Grundwasserspeisung erfolgt im nördlichen Abschnitt vorwiegenddurch unterirdische Felsgrundwasserzutritte in Form von unten hervertikal zusickerndem Karstwasser. Der südliche Abschnitt erhältdagegen seine Wasserzuschüsse grossenteils durch infiltrierendesRheinwasser. Daneben sind noch bedeutende Zusickerungen vonLockergesteinsgrundwasser aus den Bereichen Staffelwald, Randegg,Weiertal und Fulachtal anzunehmen.

Als Grundwasservorfluter wirken heute die in der Bachstrasse vonSchaffhausen verlaufende Gerberbachdrainge sowie dasGrundwasser der Herrenacker-Urwerf-Rheinfall-Rinne. Ein grosser Teil desin diesem bedeutenden Grundwasservorkommen zirkulierendenWassers wird jedoch durch die Grundwasserbrunnen der Rheinhaldekünstlich entwässert. Seit deren Erstellung wurde der dort einst stetsals Vorfluter wirkende Rhein zum ständigen Infiltrand infolge derrheinnahen Grundwasserförderung.

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3.2.6 Randentäler

Die massgebenden Grundwasserleiter der Randentäler liegen imMerishausertal, Hemmentalertal und Lieblosental. Weiter finden sichvereinzelte, kleinere isolierte Grundwasservorkommen in denTalungen um Schieitheim (Täler des Zwären- sowie des Schleit-heimerbachs). Ihre Bedeutung ist durch die Grundwasserfassungenim Merishausertal für die Wasserversorgung Oberer Reiat, für dieGemeinde Merishausen und für die Stadt Schaffhausen mit jener amEngestieg gegeben. Weiter finden sich im Hemmentalertal dieGemeindefassung oberhalb des Dorfes Hemmental sowie dieMühletalquelle). Im Lieblosental wird schliesslich das Grundwasser durchdie Quellwasserfassungen "Tal" der Gemeinde Beringen genutzt.

Meistens stellen diese Vorkommen nur einen schmalen, d.h. 50 bis300 m breiten und mittelmächtigen (5 bis 20 m) Grundwasserleiterdar. In der Regel ist er mit k-Werten von (0.5 bis 1) • 10~3 m/s nurmässig gut durchlässig. Seine mittlere Transmissivitäten betragendaher um (2 bis 20) • 10"3 m2/s. Häufig finden sich in diesen Tälernrelativ hohe Grundwassergefälle von i ~ 5 %0 bis 10 %0 vor. Diemittleren Durchflussmengen, die diese Talquerschnitte durchströmen,liegen meist zwischen 300 bis 1200 l/min.

Innerhalb dieser Randentäler sind starke Wasserspiegelschwankungen

zu verzeichnen, bei Merishausen mehr als 12 m.Dementsprechend sind auch die Grundwasserdurchflussmengengrösseren Schwankungen unterworfen.

Die Grundwasserspeisung erfolgt hier weitgehend nur durchzusickerndes Hang- und Karst-Wasser. Die Grundwasservorkommender Randentäler wirken für das in den Malmkalken zirkulierendeKarstwasser (vgl. Kap. 3.1) sehr häufig als Vorfluter. Für dieGrundwasservorkommen der Randentäler stellen die tiefer gelegenenGrundwasservorkommen die Grundwasservorfluter dar. Als solchewirken nun der Rinnenschotter in Schaffhausen, die Urwerf-Rinne,der Klettgauer Grundwasserstrom und schliesslich dasWutachtalgrundwasser.

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3.2.7 Rheintal zwischen Schaffhausen und Rüdlingen

Vom Herrenacker via Steig - Urwerf - Neuhausen / Flurlingen zumRheinfallbecken verläuft die südliche Schaffhauser-Rinne. In ihrwurden die Brunnenbohrungen Mosergarten, Wärmeverbund Herrenacker,

Coffex, Arova, IVF, Trinkwasserversorgung Flurlingen und derHorizontalfilterbrunnen der Wasserversorgung Neuhausen angelegt.Die Fortsetzung dieses Grundwasserleiters findet sich zwischen demRheinfallbecken - Dachsen - Rheinau - Ellikon - Rüdlingen. Darinwurden die Brunnen für das Anreicherungspumpwerk Rafzerfeld beimEggholz und die Fassung der Gemeinde Rüdlingen erstellt.

Oberhalb des Rheinfallbeckens ist das Vorkommen mit 200 bis 300 mrelativ schmal ausgebildet und weist es eine beachtlicheSchichtmächtigkeit von 20 bis 40 m auf. In der Regel liegt eine guteDurchlässigkeit mit k-Werten von (1 bis 3) • 10"3 m/s vor. Hieraus ergebensich Transmissivitätswerte von T ~ (20 bis 100) • 10"3 m2/s. Da häufigein relativ hohes Grundwassergefälle von i ~ 2.5 bis 20 %o besteht,sind die Durchflussmengen erhöht und betragen zwischen 1200 und9000 l/min.

Die Grundwasserspeisung erfolgt vorwiegend durch infiltrierendesRheinwasser und zufliessendes Karst-Grundwasser. AlsGrundwasservorfluter gelten das Rheinfallbecken und dabei vor allem die

dortige Fassung der Wasserversorgung Neuhausen. Als Folge derguten "Anbindung" an den Rhein und damit seinem ziemlich konstanten

Wasserspiegel sowie der gleichmässigen Infiltrationsleistung desRheins, treten nur relativ geringe Schwankungen des Grundwasserspiegels

auf.

Zwischen Ellikon und Rüdlingen weist der Grundwasserleiter einebeachtliche Breite von mehr als 2 km auf. Seine gesättigtenKiesmächtigkeiten sind mit 5 bis 20 m meist bedeutend. Auf SchaffhauserGebiet - also links des Rheins - wird dieses Vorkommen durch dieFassungen der Gemeinde Rüdlingen sowie durch die beidenEntnahmebrunnen für das Uferinfiltrat-Pumpwerk Eggholz zurGrundwasseranreicherung des Rafzerfeld-Grundwassers genutzt.

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In der Regel gelten hier gute Durchlässigkeitswerte von k (1 bis 3)• 10"3 m/s, weshalb die durchschnittlichen Transmissivitäten T (10bis 60) • 10"3 m2/s betragen. Basierend auf einem häufig vorkommenden

mittleren Grundwassergefälle von i ~ 2.5 bis 3 %0 sind in diesemAbschnitt auch Taldurchflussmengen von wesentlich mehr als 15000l/min zu verzeichnen.

Zur Grundwasserspeisung tragen versickernde Niederschlags-wasseranteile von 600 l/min pro km2 sowie zusickernde Hangwässerbei. Als Grundwasservorfluter wirkt für diesen Abschnitt der Rheinsowie die Fassung des Bewässerungspumpwerks Ziegelhutte sowiedie permanente Grundwasserabsenkung des Tales.

Infolge der guten hydraulischen Anbindung an den Rhein stellt sichhier der Grundwasserspiegel auf das Rheinniveau ein und schwanktdemzufolge nur in einem sehr geringen Rahmen.

3.2.8 Östliches Rafzerfeld

Grundwasseruntersuchungen, die vorwiegend in den 70er-Jahrenvorgenommen wurden, ergaben, dass die früher vermutete Grund-wasserverbindung vom Gebiet nördlich Rüdlingen hinüber zumRafzerfeld (Hug & Beilik 1934) nicht vorhanden ist. So ist die einstdurchgehende Talung Rüdlingen - Rafzerfeld des vorwürmeiszeit-lichen Rhein-Thur-Tales seit mindestens der letzten Eiszeit verstopft,gleich wie der Verschluss der Klettgau-Rinne mit dichtem Moränen-material im Raum Schaffhauser Breiti - Engiwald.

Der untere Kantonsteil wird dennoch vom östlichen Bereich des

grossen zusammenhängenden Rafzerfeldgrundwasservorkommentangiert, und zwar im Gebiet Spitzrüti - Brand - Hard. Während diesesauf zürcherischem Boden intensiv zu Trinkwasserzwecken genutztwird, wurden auf dem Gebiet der Gemeinden Rüdlingen und Buchberg

keine Grundwasserfassungen erstellt. Dafür gilt der Schaffhauser

Abschnitt als wichtiger Zuströmbereich für die Trinkwasserfassungen

in den "Stadtforen" (Gemeinde Eglisau).

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Auf dem Gebiet von Buchberg und Rüdlingen handelt es sich umeinen ca. 1 km breiten, mittelmächtigen Grundwasserleiter, der meistzwischen 5 bis 15 m stark ist. In der Regel gilt er als gut durchlässigmit k-Werten von (1 bis 5) • 10~3 m/s und Transmissivitäten vonT ~ (5 bis 75) • 10 m2/s.

In diesem Abschnitt sind mittelgrosse und ziemlich konstanteGrundwasserdurchflussmengen vorhanden. Dies ist auf dieGrundwasserspeisung von versickerndem Niederschlagswasser sowieseitlich unterirdisch zusickerndem Hangwasser zurückzuführen. Die

entsprechenden Anteile zur Grundwasserneubildung sind mit etwa600 l/min pro km2 anzusetzen. Entsprechend der Fläche desEinzugsgebiets von knapp 4 km2 ist somit mit einer Durchflussmengevon ca. 2000 bis 2500 l/min zu rechnen.

Der Grundwasserspiegel wird durch die Höhenlage des VorflutersRhein oberhalb des Kraftwerkes Eglisau fixiert und befindet sich umKote 345 m. Daher besteht eine ganz beachtliche Trockentiefe

Lage des Grundwasserspiegels unter Terrain) von 65 bis 90 m.

3.2.9 Klettgau

Im sehr ausgedehnten Schotterkörper der Klettgau-Rinne findet sichim Raum vom Engiwald - Beringer-Hard - Neunkirch - Trasadingen /Wilchingen - Landesgrenze einer der bedeutendsten Grundwasserleiter

des Kantons Schaffhausen. Im rund 14 km langen SchaffhauserAbschnitt wird er mittels mehrerer Trinkwasserfassungen genutzt. Soim Sand (zwischen Löhningen und Guntmadingen), in denChrummenlanden (zwischen Gächlingen und Neunkirch), im Muzell(Neunkirch), im Unterneuhaus (Wilchingen) sowie im Chis beiTrasadingen. Zur Sicherung einer zukünftig noch erweiterten Grundwassernutzung

wurde durch den Kanton im Gebiet Hungerbuck - Gigenbuck(Neunkirch) ein Grundwasserschutzareal ausgeschieden. Jenseits der

Landesgrenze setzt sich dieser Grundwasserstrom nach Erzingen -

Griessen - Lauchringen - Tiengen / Waldshut-Ost über eine Längevon weiteren 17 km fort.

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Beim Klettgauer Grundwasservorkommen handelt es sich um einen500 bis 2200 m breiten und 30 bis 50 m mächtigen Grundwasser-leiter. Geoelektrische Messungen (von Moos & Nanny 1970) lassenvermuten, dass der Grundwasserleiter zwischen Neunkirch undHallau sowie östlich von Trasadingen durch zwei längserstreckteFelsrücken getrennt ist. Da sie bis dato noch nicht erbohrt wurden, istderen geologische Natur noch unbekannt. Während die Sohle desGrundwasserkörpers im Raum von Beringen bis über 105 m unterTerrain reicht, findet sie sich an der Landesgrenze immer noch in 80bis 90 m Tiefe.

Aufgrund der diversen im Klettgau ausgeführten Pumpversuchen giltder Grundwasserleiter als gut durchlässig, wobei die k-Werte um (1

bis 10) • 10"3 m/s schwanken. Kuhnle-Baiker et al. (1992) gehen beiihrer Modellierung des Klettgauer Grundwassers von einem mittlerenk-Wert von 4.5 • 10"3 m/s aus. Fur die Verhältnisse im SchaffhauserKlettgau ist aber ein tieferer Mittelwert zwischen (1 bis 2) • 10"3 m/sanzusetzen. Es liegen somit häufig von Transmissivitäten T mitWerten um (10 bis 100) • 10"3 m2/s vor.

Als Grundwasservorfluter wirkt die Wutach bei Oberlauchringen, wosie die Grundwasserspiegellage auf ca. Kote 350 m bis 354 m fixiert.Weitere Vorflutpunkte bestehen in den diversen schaffhauserischenund deutschen Grundwasserbrunnen. Im Schaffhauser Klettgauzeichnet sich das Vorkommen durch ein äusserst flachesGrundwassergefälle von i - 0.6 bis 1 %0 aus. Demzufolge verhält es sichnahezu wie ein stehendes unterirdisches Gewässer. Und dennochfindet entlang der Landesgrenze (deutsches Profil Erzingen - Weisweil)

gemäss Kuhnle-Baiker et al. (1992) ein totaler (Klettgau undWangental) Grundwasserabfluss von etwa 36000 l/min statt. Innerhalb

des Schaffhauser Abschnittes, wo in der Regel bis dreimalniedrigere Durchlässigke itswerte liegen und zudem ein nochgeringeres Grundwassergefälle besteht, ist dementsprechend dieDurchflussmenge im Talquerschnitt geringer. Dabei dürfte sie einen Betragvon Q um 12 000 l/min kaum übersteigen.

25

Da im Klettgau kein grösseres Fliessgewässer als Infiltrand zurVerfügung steht, erfolgt die Grundwasserneubildung nur durcheindringendes Niederschlagswasser, versickernde Seitenbäche sowieunterirdische Hang- und Karst-Grundwasserzutritte. Da hier praktischkeine Oberflächenabflüsse auftreten, sind die Anteile anversickerndem Niederschlagswasser verhältnismässig hoch und dürftenum 900 l/min pro km2 messen; entsprechend Kuhnle-Baiker et al.

(1992) schwanken diese Neubildungsanteile sehr stark, je nach

Jahresniederschlag und geographischer Lage betragen sie zwischen430 und 1200 l/min pro km2. Demzufolge und in Anbetracht der

grossen Distanz (ca. 10 km unterhalb der Landesgrenze) bis zurWutach, die als Vorfluter den Grundwasserspiegel fixiert, sind die

Schwankungen des Grundwasserspiegels auch gross; sie schwankenbis 10 m. Anhand langjähriger Wasserstandsmessreihen konnte einesehr gute Beziehung zwischen Jahresniederschlag und der Grund-wasserspiegeldifferenz gefunden werden. Dabei besteht die besteÜbereinstimmung mit Berücksichtigung einer 3-monatigerVerzögerung zwischen Winterniederschlag und der Grundwasserspiegelmessung

(Abb. 6).

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3.2.10 Unteres Wangental

Zwischen den beiden Landesgrenzen verläuft im Wangental ein 50bis 500 m breiter und bis 25 m mächtiger Grundwasserleiter Innerhalb

diesem wurde die Fassung Osterfingen-Bad abgeteuft, die durchdie Gemeinde Osterfingen zur Trinkwassergewinnung genutzt wird

Die grundwasserführenden Kiese sind der Regel gut durchlassig,wobei die k-Werte meist bei (1 bis 2) • 10~3 m/s liegen dürften.Dementsprechend ist hier mit Transmissivitätswerten von T um (20 bis 50)• 10"3 m2/s auszugehen.

Im Wangental besteht weitgehend ein relativ hohes Grundwassergefälle

von i um 5 %0. Anhand der Transmissivitätswerte ergeben sichfür den Grundwasserfluss im Talquerschnitt 3600 bis 4500 l/min.

Die Grundwasserspeisung erfolgt im Wangental vorwiegend durchunterirdische Hang- und Karst-Grundwasserzutritte; untergeordnetbestehen auch noch Speisungen durch versickerndes Niederschlagswasser

sowie zufliessendes Grundwasser der Seitentäler (z. B.

Haartel [Osterfingen]). Analog zum Klettgauer Haupttal gelten auchhier mittlere Niederschlagsversickerungsraten von etwa 900 l/min prokm2.

Für das Grundwasser im Vyangental wirkt die Wutach beiOberlauchringen als Vorfluter, wo sie die Grundwasserspiegellage nachhaltig

bestimmt.

Im Vergleich zum Klettgau sind hier noch extremere Schwankungsbreiten

der Grundwasserspiegelstände festzustellen; sie messen biszu 13 m (Fassung Osterfingen).

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3.2.11 Wutachtal

Der Grundwasserstrom des Wutachtals reicht von Grimmeishofen bisUnterlauchringen und mündet dort in den Grundwasserstrom desKlettgaus. Zwei kleinere Abschnitte des Wutachtalgrundwasserstromentfallen auch auf den Kanton Schaffhausen. Diese umfassen dabeidie Gebiete von Oberwiesen / Stühlingen, in welchem sich dieFassung der Gemeinde Schieitheim befindet und von Wunderklingen,wo die Fassung der Gemeinde Hailau abgeteuft wurde.

Das Grundwasservorkommen des Wutachtals stellt einen meist 150bis 300 m breiten und mittelmächtigen Grundwasserleiter, von 5 bis20 m Tiefe dar. In der Regel bestehen gute Durchlässigkeiten, wobeidie k-Werte bei (1 bis 3) • 10"3 m/s liegen und die TransmissivitätenT um (10 bis 50) • 10"3 m2/s betragen. Basierend auf diesenEigenschaften und entsprechend dem vorliegenden relativ hohenGrundwassergefälle von i um 5 %0 misst der Grundwasserdurchsatz durchdas Talquerprofil etwa 1200 l/min.

Die Grundwasserneubildung erfolgt vorwiegend durch infiltrierendesWutachwasser. Daneben finden auch Zutritte von zufliessendemGrundwasser aus den Seitentälern, wie beispielsweise aus demSchleitheimertal statt.

Für das Grundwasser wirkt die Wutach wechselweise als Vorfluterund Infiltrand. Dank dieser intensiven Verknüpfung mit der Wutachsind die Schwankungen des Grundwasserspiegels relativ gering.

3.3 Hochgelegene Grundwasservorkommen im"Deckenschotter"

Allen hochgelegenen Grundwassergebieten (Abb. 7) ist gemeinsam,dass sie nur durch versickerndes Niederschlagswasser gespiesenwerden und dass ihre Abflüsse in Form von Quellen bestehen. Diesewerden sehr oft durch Trinkwasserversorgungen genutzt. Bei diesenGrundwässern handelt es sich in der Regel um harte bis sehr harteGrundwässer, die, falls ihr Einzugsgebiet nicht weitgehend bewaldet

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sind, oft hohe Nitratbelastungen aufweisen, so dass die Trinkwasser-grenzwerte zum Teil überschritten sind.

[ ' i Hochgelegenes Grundwasservorkommen

Abbildung 7' Karte der hochgelegenen Grundwasservorkommen im KantonSchaffhausen.

Da in den hochgelegenen Grundwassergebieten nur sehr seltenOberflächenabflüsse zu verzeichnen sind, versickert praktisch allesnicht verdunstende Niederschlagswasser. Infolgedessen kann hiermitgrossen Versickerungsanteilen von über 50 % gerechnet werden. Soist die Neubildungsrate für den versickernden Niederschlag mit etwa800 bis 1000 l/min pro km2 anzusetzen.

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3.3.1 Deckenschotter des Hohenklingens - Wolkenstein -Kressenberg - Herrentisch

Das Alter dieser oft nagelfluhartig verkitteten Schotter, die teils dem"Älteren Deckenschotter" (Chroobach) und teils dem "JüngerenDeckenschotter" zugeordnet werden, sowie deren morphogenetischeEntstehung ist noch nicht endgültig geklärt. Dagegen ist ihre hydro-geologische Bedeutung sehr gut bekannt: Die Deckenschotter sindlokal bedeutende Quellsammler, die beispielsweise die Stadt Steinam Rhein zu rund 1A mit Trinkwasser versorgen. Die GemeindeHemishofen wird durch die Deckenschotterquellen des Kressenberges

(Gemarkung Öhningen) zu einem noch höheren Anteilversorgt.

3.3.2 Weitere Deckenschotter als Quellsammler

Der das "Dach" des Rauhenberges aufbauende "JüngereDeckenschotter" nährt nicht nur die Quellen der Gemeinde Gailingen. Er

speist unter anderem auch die Quellen der Gemeinde Buch, die amNordabhang aus dessen "Nagelfluhschutt" entspringen.

Am Buechberg, dem zwischen Thayngen und Barzheim gelegenenHochplateau, tritt an der Basis des dortigen "JüngerenDeckenschotters" eine ansehnliche Menge von Quellwasser zu Tage. Diesewurde schon seit langer Zeit durch die Gemeinde Thayngen in dendrei Quellen Münchsbrunnen, Schelme und Luri genutzt.

Kleinere und eher unbedeutendere Vorkommen finden sich schliesslich

noch am Hohberg (Herblingen), am Rundbuck und am Oelberg(Schaffhausen), am Galgenbuck (Neuhausen) sowie im Neuhauser-wald / Buechbüel (Neuhausen).

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3.4 Übrige Quellwasservorkommen

Als übrige Quellen gelten hier solche, die weder dem Karst noch dem"Deckenschotter" entspringen. In der Regel stellen sie lokaleVorkommen dar, wo gesammeltes Schichtenwasser in lockerem Schuttoder entlang von Felsklüften zirkuliert. Solches fliesst stets über einerdichten Unterlage (Grundwasserstauer). Ausser im Verbreitungsgebietder grob geklüfteten Malmkalke handelt es sich bei diesenVorkommen meist um Quellen geringer Ergiebigkeit. Ihre Grundwasserspeisung

erfolgt teils aus versickernden Niederschlägen und teils ausseitlichen Übertritten von Felswasser.

Tabelle 5 Bedeutendere übrige Quellwasservorkommen

Gebiet Vorkommen

Reiat Quellen der Gemeinde Altdorf

Randentrauf und Quellen der Gemeinden Bargen, Merxhausen, Hemmental,Hallauerberg Beringen, Lohningen, Siblingen, Schieitheim, Beggingen,

Oberhallau und Trasadingen

Sudranden Quellen der Gemeinden Guntmadingen, Wilchingen und

Osterfingen

Hurbig Diverse Quellen der Gemeinde Buchberg

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4 Literatur 2

Buchi und Müller AG (1985): Kantonaler Wasserwirtschaftsplan; Abklärung derGrundwasserverhältnisse im Kanton Schaffhausen. Berichte Nr. 1764/1 bis V erstattetim Auftrag des Tiefbauamtes des Kts Schaffhausen Frauenfeld, unveröffentlicht

Guyan, W U. (1938): Mitteilung über den Grundwasserhaushalt im KantonSchaffhausen Aus1 Jahresbericht der Kantonsschule Schaffhausen auf Frühjahr 1938Buchdruckerei Kühn & Co, Schaffhausen.

FIubscher, J. (1951). Uber Quellen, Grundwasserläufe und Wasserversorgungen imKanton Schaffhausen. Neujahrsblatt der Naturf Ges. Schaffhausen, Nr 3

Hug, J. & A. Beilick (1934): Die Grundwasserverhaltnisse des Kantons Zurich Beitr.Geol Schweiz, geotech Ser. Hydrologie, Liefg 1 Kümmerly & Frey, Bern

Kuhnle-Baiker, E T. Gudera, W. Pabst, K. J. Sprauer & H. Straub (1992). Hydro-geologische Karte von Baden-Württemberg, Klettgau, mit Erlauterungen Geol. Landesamt

Bad.-Württemb., Freiburg I. Br., Landesanstalt fur Umweltschutz Bad.-Württemb.und Amt fur Wasserwirtschaft und Bodenschutz, Waldshut.

Meister, J. (1907)- Uber Quellen und Grundwasserlaufe im Kanton Schaffhausen.Beilage zum Jahresbericht der Kantonsschule Schaffhausen, 1906 / 1907,Buchdruckerei von Paul Schoch, Schaffhausen, 3-50

Meister, J. (1927). Die Wasserversorgungen im Kanton Schaffhausen Beilage zumJahresbericht der Kantonsschule Schaffhausen, 1926 / 1927, Buchdruckerei Kuhn &

Comp Schaffhausen, 2-91.

Strauss, H. (1972)- Die Trinkwassersituation im Kanton Schaffhausen. Neujahrsblattder Naturf. Ges. Schaffhausen 24, 45-55

Villinger, E. (1972). Seichter Karst und Tiefer Karst in der Schwabischen Alb. GeolJb C2 (1972), Hannover, 153-188.

Vogelsanger, W & R Biedermann (1992). Das Trinkwasser der SchaffhauserGemeinden Kanton Schaffhausen, Departement des Innern, Kantonales LaboratoriumUnionsdruckerei AG Schaffhausen, 52pp.

von Moos, A. (1966). Grundwasserverhaltnisse im Klettgau und im Wutachtal. Gutachten

fur die Wasserversorgung der Gemeinde Hallau, unveröffentlicht.

von Moos, A & P Nanny (1970). Grundwasseruntersuchungen im Klettgau, KantonSchaffhausen. Eclogae geol Helv. 63 / 2, 467-481

2 Fur weitergehende Literaturhinweise steht der Autor gerne zur Verfugung.

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Dank: Fur die Forderung der Grundwasseruntersuchungen sowie der gesamtensiedlungswasserwirtschaftlichen Planung im Kanton Schaffhausen spreche ich Flerrn

Kantonsingenieur Herbert Schnetzler hiermit meinen besten Dank aus. Zusammenmit ihm und seinem Abteilungsleiter fur Wasserbau, Herrn Johannes Horler, konntenauftrags des kantonalen Tiefbauamtes in einer konstruktiven Zusammenarbeit undvieler aufbauenden Gedankenaustausche viele der dargelegten Untersuchungsresultatestufenweise erarbeitet werden. Den Herren Johannes Horler, dipl Ing ETH, und

Alfred Zaugg, dipl. Geologe / dipl. Hydrogeologe, danke ich zudem herzlich fur diekonstruktiven Fachdiskussionen, Hinweise und Anregungen sowie die kritische Durchsicht

des Manuskriptes.

Adresse des Autors:

Erich R. Müller, c/o Büchi und Müller AG,Beratende Geologen SIA / ASIC, Zücherstrasse 34, 8501 Frauenfeld

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